原子铯 $6p\ ^2P_J \rightarrow 7s\ ^2S_{1/2}$ 跃迁的电偶极矩阵元

我们报道了对铯的 $6p\,^2P_{1/2} \rightarrow 7s\,^2S_{1/2}$ 和 $6p\,^2P_{3/2} \rightarrow 7s\,^2S_{1/2}$ 跃迁的电偶极跃迁矩阵元比值的测量。我们通过比较使用相互平行与相互垂直偏振的激光束对 $7s\,^2S_{1/2}$ 态进行双光子双色激发速率，确定了该矩阵元比值。我们的结果 $R \equiv \langle 7s\ ^2S_{1/2} || r || 6p\ ^2P_{3/2} \rangle / \langle 7s\ ^2S_{1/2} || r || 6p\ ^2P_{1/2} \rangle = 1.5272 \ (17)$ 与理论预测值 $R=1.5270 \ (27)$ 高度吻合。此外，实验比值的精度足以区分不同的理论方法。据我们所知，此前没有关于 $R$ 的实验测量。结合我们近期对 $7s\,^2S_{1/2}$ 态寿命的测定，我们确定了这两个跃迁的约化矩阵元，$\langle 7s\ ^2S_{1/2} || r || 6p\ ^2P_{3/2} \rangle = -6.489 \ (5) \ a_0$ 和 $\langle 7s\ ^2S_{1/2} || r || 6p\ ^2P_{1/2} \rangle = -4.249 \ (4) \ a_0$。这些矩阵元也与理论计算高度吻合。这些测量改进了宇称破坏研究所需的 Cs 属性知识，并为高精度理论的检验提供了基准。